DE2842976A1 - ELECTROCHROME DEVICE - Google Patents

ELECTROCHROME DEVICE

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DE2842976A1
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Robert Domenico Giglia
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Description

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AMERICAN CYANAMIO COMPANY Wayne, New Jersey, V.St.A.AMERICAN CYANAMIO COMPANY Wayne, New Jersey, V.St.A.

Elektrochrome Vorrichtung Electrochromic device

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei elektrooptischen Vorrichtungen, bei denen eine Schicht aus einem anhaltend elektrochromen Material auf einer Elektrode in Berührung mit einem speziellen polymeren Elektrolyten angeordnet ist, der außerdem in Berührung mit einer Gegenelektrode in der Vorrichtung steht. Beim Betrieb solcher Vorrichtungen wird ein elektrischer Strom durch den polymeren Elektrolyt zwischen den Elektroden geleitet. Ferner sind die Vorrichtungen mit Einrichtungen versehen, die es ermöglichen, an die Elektroden ein elektrisches Feld anzulegen und die Polarität der betreffenden Elektroden umzukehren, damit das elektrische Feld umgekehrt wird, um die Lichtabsorptionseigenschaften der elektrochromen Schicht zu verändern.The invention relates to improvements in electro-optical Devices in which a layer of a persistent electrochromic material is in contact on an electrode is arranged with a special polymer electrolyte, which is also in contact with a counter electrode is in the device. In the operation of such devices, an electrical current is passed through the polymeric electrolyte conducted between the electrodes. Furthermore, the devices are provided with devices that make it possible to the Electrodes apply an electric field and reverse the polarity of the electrodes concerned so that the electric field Field is reversed in order to change the light absorption properties of the electrochromic layer.

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Ks sind bereits verschiedene Vorrichtungen dieser Art bekannt, für die sich zahlreiche Änwendungsmöglichkeiten ergeben. Beispielsweise sind in der US-PS 3 708 220 elektrochrome Vorrichtungen der genannten Art beschrieben, bei denen eine bestimmte gelförmige Elektrolytlösung verwendet wird. Ks are already known various devices of this type arise for numerous Änwendungsmöglichkeiten. For example, US Pat. No. 3,708,220 describes electrochromic devices of the type mentioned, in which a certain gel-like electrolyte solution is used.

Die US-PS 3 521 941 offenbart die Möglichkeit der Verwendung von Kunststoffen, z.B. von Polyestern, Vinylpolymeren oder dergl., von Allylpolymeren oder dergl. sowie von Polycarbonaten, Phenolharzen, Aminoharzen, Polyamiden, Polyimiden und Celluloseharzen bei elektrochromen Vorrichtungen. Allerdings werden für die Verwendung dieser Polymere keine Beispiele gegeben. U.S. Patent 3,521,941 discloses the possibility of using plastics such as polyesters, vinyl polymers or the like., of allyl polymers or the like. and of polycarbonates, Phenolic resins, amino resins, polyamides, polyimides and cellulosic resins in electrochromic devices. However no examples are given of the use of these polymers.

In der US-PS 3 971 624 ist die Verwendung eines perfluorierten Sulfonsäurepolymers als Elektrolyt bei elektrochromen Vorrichtungen beschrieben, doch werden keine Angaben darüber gemacht, auf welche Weise ein solches Polymer zu einem Bestandteil einer Vorrichtung gemacht werden kann.US Pat. No. 3,971,624 discloses the use of a perfluorinated sulfonic acid polymer as an electrolyte in electrochromic Devices are described, but no information is given as to how such a polymer becomes a component a device can be made.

Elektrochrome Vorrichtungen werden vorteilhaft bei digitalen Anzeigeeinrichtungen und anderen Einrichtungen zum Darstellen von Bildern sowie in Fällen verwendet, bei denen die Lichtdurchlässigkeit variiert wird, z.B. bei elektrochromen Fenstern, Spiegeln und dergleichen.Electrochromic devices become useful in digital displays and other display devices of images as well as in cases where the light transmittance is varied, e.g. in electrochromic Windows, mirrors and the like.

Bei einer typischen erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein Film aus einem bestimmten anhaltend elektrochromen Material als Überzug auf eine Fläche einer für Elektronen leitfähigen Elektrode aufgebracht, bei der es sich gewöhnlich um eine Platte handelt, die aus leitfähigem Glas, Metall oder Kohlenstoff oder dergl. besteht. Hierbei bildet die Schicht aus dem elektrochromen Material auf der Elektrode die Basis, auf welcher der polymere Elektrolyt so niedergeschlagen wird, daß die elektrochrome Schicht in innige Berührung mit dem polymeren Elektrolyt in der Vorrichtung kommt. Auf der Oberseite des niedergeschlagenen polymeren Elektrolyts wird eine Gegen-In a typical device of the present invention, a film is made of a particular persistent electrochromic material applied as a coating to a surface of an electron conductive electrode, which is usually a Plate is made of conductive glass, metal or carbon or the like. Is. Here, the layer forms from the electrochromic material on the electrode is the base on which the polymeric electrolyte is deposited so that the electrochromic layer comes into intimate contact with the polymer electrolyte in the device. On the top of precipitated polymer electrolyte becomes a counter-

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elektrode angeordnet, die sich von der elektrochromen Schicht aus durch die Vorrichtung erstreckt. Wird an die Elektroden ein elektrisches Feld angelegt, fließt ein elektrischer Strom durch den polymeren Elektrolyt zwischen der elektrochromen Schicht und der Gegenelektrode, wobei entweder eine Färbung oder eine Ausbleichung des elektrochromen Materials herbeigeführt wird. Ferner sind bei den Vorrichtungen Einrichtungen vorhanden, die es ermöglichen, die Polarität der Elektroden nach Bedarf zu ändern, um alternativ bei der einen Polarität eine Färbung und bei der entgegengesetzten Polarität eine Ausbleichung zu bewirken.Electrode located different from the electrochromic Layer extending through the device. If an electric field is applied to the electrodes, an electric field flows Current through the polymer electrolyte between the electrochromic layer and the counter electrode, with either coloring or bleaching of the electrochromic material is brought about. Furthermore, with the devices Facilities are available which allow the polarity of the electrodes to be changed as required, in order to be used alternatively one polarity a coloring and with the opposite polarity a bleaching effect.

Die Erfindung ist insbesondere auf ein Verfahren gerichtet, das es ermöglicht, einen polymeren Elektrolyt in elektrochrome Vorrichtungen einzubringen, wobei sich das Verfahren bei sämtlichen der vorstehend genannten Arten von Vorrichtungen anwenden läßt. Ferner sind durch die Erfindung Vorrichtungen geschaffen worden, bei denen verbesserte Elektrolyte zu einer schnelleren Umschaltung und einer Verlängerung der Lebensdauer führen, da eine Schädigung des Elektrolyts in einem geringeren Ausmaß eintritt. Um die polymeren Elektrolyte in die Vorrichtungen einzubringen, wird das Polymer in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst, woraufhin das Polymer auf der Schicht aus dem elektrochromen Material niedergeschlagen wird; schließlich wird das Lösungsmittel verdampft, so daß ein fester, harter Film aus dem polymeren Elektrolyt entsteht. The invention is particularly directed to a method that enables a polymer electrolyte in electrochromic Bringing devices, the method in all of the aforementioned types of devices can apply. Furthermore, devices have been created by the invention in which improved electrolytes lead to faster switching and an extension of the service life, since damage to the electrolyte in occurs to a lesser extent. In order to introduce the polymeric electrolytes into the devices, the polymer is in dissolved in a suitable solvent, whereupon the polymer is deposited on the layer of the electrochromic material will; eventually the solvent is evaporated, so that a solid, hard film is formed from the polymeric electrolyte.

Wenn man versucht, elektrochrome Vorrichtungen unter Verwendung fester, selbsttragender Polymerfilme herzustellen, die unter Druck zwischen Elektroden angeordnet werden, ergeben sich Kontaktprobleme an den Trennflächen zwischen dem festen Elektrolyt und der Elektrode. Diese Kontaktprobleme können dazu.führen, daß die Vorrichtung teilweise oder vollständig unbrauchbar wird. Auch die Verwendung flüssiger Zwischenschichten zwischen dem festen Polymer und den ihm zugewandten Elek-When trying to use electrochromic devices making stronger, self-supporting polymer films that are placed under pressure between electrodes contact problems at the interfaces between the solid electrolyte and the electrode. These contact problems can zu.führung that the device is partially or completely unusable. Also the use of liquid intermediate layers between the solid polymer and the elec-

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troden führt zu Betriebsstörungen infolge der unvermeidlichen Unterschiede bezüglich der Dicke der flüssigen Zwischenschichtten. Außerdem widerspricht die Verwendung flüssiger Zwischenschichten dem Wunsch, ein festes Polymer zu verwenden, um eine Auflösung oder Schädigung der elektrochromen Schicht möglichst weitgehend zu verhindern. Wenn man Polymere mit Elastomereigenschaften verwendet, um die anfänglich auftretenden Kontaktprobleme auszuschalten, entwickelt sich eine Auflösung oder Schädigung bei zunehmendem Alter der Vorrichtung sowie bei der Entlastung des Polymers von dem aufgebrachten Druck.Troden leads to malfunctions due to the inevitable differences in the thickness of the liquid intermediate layers. In addition, the use of liquid interlayers contradicts the desire to use a solid polymer to to prevent dissolution or damage to the electrochromic layer as much as possible. When you look at polymers with elastomeric properties used to eliminate the initially occurring contact problems, a resolution develops or damage as the device ages and as the polymer is relieved from the applied pressure.

Zwar ist es theoretisch möglich, bei solchen Vorrichtungen Polymere der verschiedensten Art zu verwenden, doch erfahren je nach dem gewählten Polymer wichtige Funktionen der elektrochromen Vorrichtungen eine erhebliche Veränderung. Zu diesen Funktionen, die hierbei beeinflußt werden, gehören als wichtigste die Geschwindigkeit, mit der sich die elektrochrome Schicht aus einem Zustand in einen anderen umschaltet, ferner die Intensität der Färbung, die bei der elektrochomen Schicht erreicht wird, das elektrische Potential, das zum Färben der Schicht benötigt wird, sowie der elektrische Wirkungsgrad des UmschaltVorgangs.While it is theoretically possible to use a wide variety of polymers in such devices, it is experienced depending on the polymer selected, the important functions of the electrochromic devices vary considerably. To this Functions that are influenced here include, as the most important, the speed with which the electrochromic Layer switches from one state to another, furthermore the intensity of the coloration that occurs in the electrochromic layer is achieved, the electrical potential that is required for coloring the layer, as well as the electrical efficiency of the Shift operation.

Der Ausdruck "Umschaltung11 bezeichnet hier die Änderung der Polarität der Elektroden und die daraus resultierende Veränderung der Strahlungsabsorptionseigenschaften des elektrochromen Materials beim Anlegen eines elektrischen Feldes. Das Hindurchleiten eines Stroms in einer Richtung durch die Vorrichtung führt zu einer Vergrößerung der Lichtabsorption bzw. der Farbe der Schicht. Wird die Stromzufuhr unterbrochen, ist die Schicht bestrebt, ihr Absorptionsvermögen unverändert beizubehalten, d.h. die Färbung bleibt erhalten, bis ein Strom mit der entgegengesetzten Polarität zur Wirkung gebracht wird, woraufhin sich das Lichtabsorptionsvermögen der Schicht verringert. Das Hindurchleiten eines Stroms in der Richtung, bei welcher sich das Absorptionsvermögen verringert, wird als "Ausbleichen11 bezeichnet. Das elektrochrome Material verbleibt jeweils inThe expression "switching 11 here denotes the change in the polarity of the electrodes and the resulting change in the radiation absorption properties of the electrochromic material when an electric field is applied. The passage of a current in one direction through the device leads to an increase in the light absorption or the color of the Layer. If the current supply is interrupted, the layer tries to keep its absorption capacity unchanged, ie the color remains until a current of the opposite polarity is applied, whereupon the light absorption capacity of the layer is reduced at which the absorbency decreases is referred to as "fade 11 ". The electrochromic material remains in each case

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seinem gefärbten bzw. in seinem ausgebleichten Zustand, nachdem die Zufuhr von Strom unterbrochen worden ist.its colored or bleached state after the supply of electricity has been interrupted.

Zu den gemäß der Erfindung als Elektrolyt verwendbaren Polymeren gehören lösliche Polymere und Copolymere, die Säureoder Basengruppen enthalten. Diese Gruppen sind gewöhnlich covalent an die Polymerkette gebunden.The polymers which can be used as electrolytes according to the invention include soluble polymers and copolymers that contain acid or base groups. These groups are common covalently bound to the polymer chain.

Die sauren Arten tauschen Kationen aus, während die basischen Arten Anionen austauschen. Die Hauptgruppen von Kationenaustauschern bei dem stark sauren Typ sind -SO3H und -PO3H3, während es sich bei dem schwach sauren Typ um -COOH handelt. Ein Beispiel für den stark basischen Typ ist -Cn0N(CHo) ^NOII, während ein Beispiel für den schwach basischen Typ die Gruppe ,NH0OH ist. Bei diesen vier Typen enthalten SuIfonsäure undThe acidic types exchange cations while the basic types exchange anions. The main groups of cation exchangers in the strongly acidic type are -SO 3 H and -PO 3 H 3 , while the weakly acidic type is -COOH. An example of the strongly basic type is -Cn 0 N (CHo) ^ NOII, while an example of the weakly basic type is the group, NH 0 OH. These four types contain sulfonic acid and

quaternäres Ammoniumhydroxid stark ionisierte Funktionen, und daher weisen sie eine hohe Leitfähigkeit für Ionen auf, die auf die Wanderung von H - oder ÜH~-Ionen zurückzuführen ist. Die Eigenschaften der Ionengruppe üben einen großen Einfluß auf die Ionenleitfähigkeit der Ionenaustauschpolymere aus. Die Polymere mit der höchsten Leitfähigkeit sind diejenigen, bei denen das bewegliche Ion ein Proton ist. Die funktionelle Gruppe -SO3H ist daher gegenüber ihren Salzen, z.B. -SO3Na, bzw. den schwachen Säuren wie -COOH zu bevorzugen. Auch das Ausmaß der Sulfonierung hat einen Einfluß auf die Ionenleitfähigkeit des Polymers. Zu den geeigneten, für Ionen leitfähigen Polymeren gehören z.B. Polystyrolsulfonsäure, Polyäthylensulf onsäure, Perfluorsulfonsäure sowie beliebige andere Polymere der gleichen allgemeinen Gruppe.quaternary ammonium hydroxide highly ionized functions, and therefore they have a high conductivity for ions, which is due to the migration of H- or ÜH- ions. The properties of the ion group have a great influence on the ion conductivity of the ion exchange polymers. The polymers with the highest conductivity are those in which the mobile ion is a proton. The functional group -SO 3 H is therefore preferable to its salts, for example -SO 3 Na, or the weak acids such as -COOH. The extent of sulfonation also has an influence on the ionic conductivity of the polymer. Suitable polymers which are conductive for ions include, for example, polystyrene sulfonic acid, polyethylene sulfonic acid, perfluorosulfonic acid and any other polymers of the same general group.

Zu den Lösungsmitteln, die gemäß der Erfindung geeignet sind, die Polymere zu lösen, um die gewünschte Lösung zu erzeugen, gehören Wasser und im wesentlichen alle üblichen organischen Lösungsmittel wie Methanol, Äthanol, Aceton, Methyläthylketon, Methylenchlorid, Dimethylformamid, Äthylacetat sowie deren homologe und analoge Verbindungen. Somit ist es möglich, jedesAmong the solvents that are suitable according to the invention for dissolving the polymers in order to produce the desired solution, include water and essentially all common organic solvents such as methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone, Methylene chloride, dimethylformamide, ethyl acetate and their homologous and analogous compounds. So it is possible to do any

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beliebige Lösungsmittel zu verwenden, das geeignet ist, das Polymer zu lösen, und das sich dann verdampfen läßt.to use any solvent which is capable of dissolving the polymer and which can then be evaporated.

Die Elektrolytlösungen lassen sich auf einfache Weise herstellen, indem man eine bestimmte Menge des Polymers in das Lösungsmittel einträgt, woraufhin das Gemisch mit oder ohne Erwärmung gerührt wird. Die Konzentration der PolymerlösungThe electrolyte solutions can be easily prepared by adding a certain amount of the polymer to the Introduces solvent, whereupon the mixture is stirred with or without heating. The concentration of the polymer solution

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kann zwischen 10 Mol/ltr und einer gesättigten Lösung variieren, doch kommt der tatsächlichen Konzentration offenbar keine ausschlaggebende Bedeutung zu.can vary between 10 mol / ltr and a saturated solution, but the actual concentration does not seem to be of decisive importance.

Um den polymeren Elektrolyt in die elektrochrome Vorrichtung einzubringen, wird das Polymer auf der Oberseite der elektrochromen Schicht mit Hilfe eines Schleuderverfahrens, durch Eintauchen, Aufwalzen oder Aufsprühen aufgebracht. Bei der Herstellung kleiner Vorrichtungen wird vorzugsweise nach dem Schleuderverfahren gearbeitet, da sich hierbei eine gleichmäßigere, ebenere Schicht aus dem Polymer ergibt. Bei der Anwendung dieses Verfahrens zum Herstellen eines Überzugs erhält man einen polymeren Elektrolyt, der in Form eines Überzugs fest an dem elektrochromen Film haftet, wobei die Gefahr des Entstehens schädlicher Spalte oder Lufträume mindestens weitgehend ausgeschaltet wird.In order to introduce the polymer electrolyte into the electrochromic device, the polymer is on top of the electrochromic Layer applied with the help of a centrifugal process, by dipping, rolling or spraying. In the The production of small devices is preferably carried out using the centrifugal method, as this results in a more uniform, results in a more even layer of the polymer. When using this method to make a coating a polymer electrolyte is obtained which adheres firmly to the electrochromic film in the form of a coating, the The risk of creating harmful gaps or air spaces is at least largely eliminated.

Zu dem erfindungsgemäßen Verfahren gehören somit Maßnahmen zum Herstellen einer das Polymer enthaltenden Lösung mit einem Lösungsmittel, das für das gewählte Auftragverfahren geeignet ist, sowie zum Aufbringen eines Überzugs auf die Elektrodenfläche. Im allgemeinen ist die Konzentration der Lösung nicht von ausschlaggebender Bedeutung und kann daher in weiten Grenzen variieren.The method according to the invention therefore includes measures for preparing a solution containing the polymer with a solvent which is suitable for the selected application method is suitable, as well as for applying a coating to the electrode surface. In general, the concentration is the Solution is not of crucial importance and can therefore vary within wide limits.

Bei der Anwendung des Schleuderverfahrens wird die endgültige Dicke des Films durch die Viskosität der Lösung und die Schleudergeschwindigkeit beeinflußt. Feste Polymerfilme ait einer Stärke von 1 bis 100 Mikrometer lassen sich unter VerwendungWhen using the spin process, the final thickness of the film is determined by the viscosity of the solution and the spin speed influenced. Solid polymer films 1 to 100 micrometers thick can be used

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eines das Polymer enthaltenden Lösungsmittels erzielen, wenn die Viskosität der Lösung etwa 30 Centistoke und die Schleuderdrehzahl etwa 500 bis 5000 U/min beträgt.achieve a solvent containing the polymer, if the viscosity of the solution is about 30 centistokes and the spin speed is about 500 to 5000 rpm.

Bei der Anwendung des Tauchverfahrens wird die Elektrode in die Polymerlösung eingetaucht, wieder herausgezogen und dann in einem staubfreien Raum zum Trocknen aufgehängt. Dünne Polymerfilme entstehen bei langsamem Herausziehen, während dickere Überzüge entstehen, wenn man die Geschwindigkeit beim Herausziehen erhöht.When using the immersion method, the electrode is in dipped the polymer solution, pulled it out again, and then hung it to dry in a dust-free room. Thin Polymer films are formed when pulling out slowly, while thicker coatings are formed when the speed is increased Pulling out increased.

Die Polymerlösung kann auch durch Aufwalzen auf die Elektrode aufgebracht werden. Bei diesem Verfahren wird die Elektrode zwischen einem Satz von Walzen hindurchgeführt, mittels welcher die Polymerlösung auf die Elektrode aufgebracht wird. Bei einer typischen Maschine zum Aufwalzen der Lösung wird eine Antriebswalze verwendet, um die Elektrode unter der Auftragwalze hindurch zu bewegen, welche die Polymerlösung an die Elektrode abgibt. Eine Abstreifwalze dient dazu, die Menge der auf die Auftragwalze aufgebrachten Polymerlösung so zu regeln, daß auf die Oberfläche der Elektrode genau die gewünschte Menge des Polymers aufgetragen wird.The polymer solution can also be applied to the electrode by rolling. In this procedure, the electrode passed between a set of rollers by means of which the polymer solution is applied to the electrode. A typical solution roll machine uses a drive roll to drive the electrode under the applicator roll to move through, which delivers the polymer solution to the electrode. A stripping roller is used to To regulate the amount of applied to the application roller polymer solution so that on the surface of the electrode exactly desired amount of the polymer is applied.

Wird ein Spritzverfahren angewendet, ist es erforderlich, im Vergleich zu den vorstehend beschriebenen Verfahren eine stärker verdünnte Polymerlösung zu verwenden. In diesem Fall kann man eine Spritzpistole mit einem Behälter in Verbindung mit von Verunreinigungen freier Druckluft benutzen. Beim Aufspritzen des Überzugs wird die Elektrode in einer senkrechten Lage gehalten. Um eine vollständige Deckung zu gewährleisten, kann man einen oder mehrere überzüge aufbringen. Unmittelbar nach dem Aufspritzen der Lösung wird die Elektrode in eine waagerechte Lage gebracht, damit der Überzug eine ebene Fläche bilden kann, während das Lösungsmittel verdunstet.If a spraying process is used, it is necessary to to use a more dilute polymer solution compared to the methods described above. In this case a spray gun with a container can be used in conjunction with compressed air that is free of contaminants. When spraying of the coating, the electrode is held in a vertical position. To ensure full coverage, you can apply one or more coatings. Direct After the solution has been sprayed on, the electrode is brought into a horizontal position so that the coating has a flat surface may form while the solvent evaporates.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below.

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Beispiel IExample I.

Eine erfindungsgemäße elektrochrome Vorrichtung wurde wie folgt hergestellt:An electrochromic device according to the invention was manufactured as follows:

Um ein elektrochromes Fenster mit variabler Lichtdurchlässigkeifc herzustellen, wurde als Ausgangsmaterial ein durchsichtiges, leitfähiges, mit Indiumoxid überzogenes Glas verwendet, wie es vom Optical Coating Laboratory hergestellt wird. Dieses Substrat aus leitfähigem Glas wurde mit einem Überzug in Form einer Schicht aus elektrochromem Wolframoxid versehen. Auf diese Schicht aus W0„ wurde eine dünne Schutzschicht aus Siliziuraoxid aufgebracht. Ein Polystyrolsulfonsäurepolymer, das von der National Starch Co. unter der Bezeichnung "Versa-TL=500" auf den Markt gebracht, wird, wurde dialysiert und durch eine Gefriertrocknung von Verunreinigungen befreit. Es wurde eine Lösung des Polymers in Methanol mit einer Konzentration von 70 mg/ml hergestellt, die verwendet wurde, um die Schicht aus Siliziumoxid mit Hilfe des Schleuderverfahrens mit einem Überzug zu versehen. Das Substrat wurde in waagerechter Lage auf dem Schleuderfutter angeordnet, und die Polymerlösung wurde auf die Oberfläche aufgebracht. Die Schleudermaschine wurde in Betrieb gesetzt, und die Drehzahl wurde bis auf etwa 1000 U/min erhöht, um ein Abschleudern der überschüssigen Polymerlösung über die Ränder des Substrats zu bewirken, so daß eine dünne Schicht aus dem Polymer zurUckblieb, die infolge der Verdunstung des Lösungsmittels innerhalb weniger Sekunden erstarrte. Nach dem Schleudern wurde auf die Polymerschicht eine zweite dünne Schicht aus Siliziuiüoxid aufgebracht. Danach wurde eine dünne, durchsichtige Schicht aus Palladium aufgetragen, auf die eine Schicht aus Gold mit einer Stärke von etwa 125 A folgte. Zum Abdichten der Vorrichtung wurde eine zweite Glasplatte aufge-Legt, und die ttänder wurden mit einem Epoxyharz verschlossen.Around an electrochromic window with variable light transmission a transparent, conductive glass coated with indium oxide was used as the starting material, as it is made by the Optical Coating Laboratory. This conductive glass substrate was made with a Coating in the form of a layer of electrochromic tungsten oxide. A thin protective layer was placed on top of this layer of WO “ applied from silicon oxide. A polystyrene sulfonic acid polymer, that from the National Starch Co. under the designation "Versa-TL = 500" was launched dialyzed and freed from impurities by freeze-drying. It became a solution of the polymer in methanol with a concentration of 70 mg / ml, which was used to deposit the layer of silicon oxide with the help of the To provide the centrifugal process with a coating. The substrate was arranged in a horizontal position on the centrifugal chuck, and the polymer solution was applied to the surface. The centrifuge was put into operation, and the speed was increased up to about 1000 rpm in order to throw off the excess polymer solution over the edges of the substrate so that a thin layer of the polymer remained, which was caused by evaporation of the solvent froze within a few seconds. After spinning, a second thin layer was applied to the polymer layer applied from silicon oxide. After that, a thin, see-through one Layer of palladium applied, followed by a layer of gold with a thickness of about 125 Å. To the A second glass plate was placed to seal the device, and the stands were sealed with an epoxy resin.

ferner wurde eine zweite Vorrichtung in der beschriebenen Weise hergestellt, jedoch v/urde das PoiystyrolsuIfonsäure-a second device has also been described in US Pat Manufactured, but the polystyrene sulfonic acid

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polymer bei der Vorrichtung in Form einer festen, dünnen Folie mit einer Stärke von 75 Mikrometer verwendet.polymer used in the device in the form of a solid, thin film with a thickness of 75 microns.

Jede dieser Vorrichtungen ließ sich verfärben bzw. entfärben oder löschen, wenn man einen elektrischen Strom mit einer mittleren Stromdichte von etwa 1 uiA/cm*' hindurchleitete; bei einem Durchlässigkeitsbereich von 50 bis 20*, vurdc mit einem Zyklus von 15 see zum Färben, mit einer Stromunterbrechung von 15 see, einer Zeit von 15 see zum Löschen und einer Stromunterbrechung von 15 see gearbeitet.Each of these devices could be discolored, discolored or erased when an electrical current was applied to a passed mean current density of about 1 µA / cm * '; at a permeability range of 50 to 20 *, vurdc with a Cycle of 15 seconds for dyeing, with a power interruption of 15 seconds, a time of 15 seconds for erasing and a power interruption worked from 15 see.

Hierbei wurden die nachstehenden Ergebnisse erzielt:The following results were achieved:

Erfindungsgemäße Vergleichs-Vorrichtung vorrichtungComparison device according to the invention contraption

Hieraus ist ersichtlich, daß das in der beschriebenen Weise erfolgende Aufbringen des polymeren Elektrolyts zu einer erheblichen Verbesserung der Vorrichtung führt. It can be seen from this that applying the polymeric electrolyte in the manner described leads to a considerable improvement in the device.

Beispiel IIExample II

Das Verfahren nach dem Beispiel I wurde wiederholt, doch wurden die nachstehend genannten Polymer- und Lösungsmittelkombinationen verwendet, die in der beschriebenen Weise aufgetragen wurden. Die so hergestellten Vorrichtungen erwiesen sich als denjenigen überlegen, bei denen das beschriebene Verfahren zum Aufbringen des Elektrolyts nicht angewendet wurde.The procedure of Example I was repeated, but the following polymer and solvent combinations were used, which were applied in the manner described. The devices thus made proved superior to those who did not use the method described for applying the electrolyte became.

A. Perfluorsulfonsäure in MethanolA. Perfluorosulfonic acid in methanol B. Polystyrolsulfonsäure in ÄthanolB. polystyrene sulfonic acid in ethanol

C. Polyäthylensulfonsäure in Wasser C. Polyethylene sulfonic acid in water

D. Perfluorsulfonsäure in Isopropanol D. Perfluorosulfonic acid in isopropanol

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Beispiel IIIExample III

Es wurde eine elektrochrome Vorrichtung zum Darstellen von Zahleninformationen hergestellt, wobei als Ausgangsmaterial ein durchsichtiges, leitfähiges Zinnoxidglas verwendet wurde. Auf dem Zinnoxid wurde Wolframoxid niedergeschlagen, wobei eine Maske benutzt wurde, so daß der Niederschlag die Form von Ziffern erhielt. Das freiliegende Zinnoxid und die aus Wolframoxid bestehenden Flächen wurden mit polymerer Polystyrolsulf onsäure überzogen, wobei das beschriebene Schleuderverfahren angewendet wurde. Schließlich wurde eine Schicht aus Palladium aufgebracht, die als Gegenelektrode und dekorativer Hintergrund für das elektrochrome Bild zur Wirkung kam. Um die elektrochromen Ziffern zu färben und durchsichtig zu machen, wurden entsprechend dem Beispiel I Gleiehstromimpulse zugeführt.An electrochromic device for displaying numerical information was produced, using as a starting material a transparent, conductive tin oxide glass was used. Tungsten oxide was deposited on the tin oxide, whereby a mask was used so that the precipitate was in the form of digits. The exposed tin oxide and the out Surfaces existing on tungsten oxide were coated with polymeric polystyrene sulfonic acid using the centrifugal method described was applied. Finally, a layer of palladium was applied to act as a counter electrode and more decorative Background for the electrochromic image came into effect. To color and see through the electrochromic digits to make, were in accordance with Example I. DC impulses fed.

Ferner wurde eine zweite Darstellungsvorrichtung in der beschriebenen Weise hergestellt, jedoch wurde die polymere PoIystyrolsulfonsäure bei der Vorrichtung in Form einer festen, dünnen Folie verwendet, welche im wesentlichen die gleiche Stärke hatte wie der in der beschriebenen Weise aufgebrachte Überzug.Furthermore, a second display device has been described in US Pat Wise prepared, however, the polymeric polystyrene sulfonic acid was used used in the device in the form of a solid, thin film, which is essentially the same Strength was like the coating applied in the manner described.

Die Prüfung der beiden Vorrichtungen entsprechend dem Beispiel I führte zu den nachstehenden Ergebnissen:Testing of the two devices according to Example I gave the following results:

Erfindungsgemäße Vergleichs-Vorrichtung VorrichtungComparison device according to the invention

Arbeitsspiele 1800 Qic Work cycles 1800 Qic

bis zum Versagento failure

* Wegen ungleichmäßiger Färbung während des ersten Arbeitsspiels nicht betriebsfähig.* Inoperable during the first working cycle due to uneven coloring.

909816/0752909816/0752

Claims (7)

ANSPRÜCHEEXPECTATIONS 1. Elektrochrome Vorrichtung mit einer Schicht aus einem anhaltend elektrochromen Material, die auf einer Elektrodenfläche in elektrischem Kontakt mit einem polymeren Elektrolyt angeordnet ist, einer ebenfalls in elektrischem Kontakt mit dem polymeren Elektrolyt stehenden Gegenelektrode und einer elektrischen Einrichtung, die geeignet ist, an die Elektroden elektrische Felder von entgegengesetzter Polyrität anzulegen, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung dadurch mit dem polymeren Elektrolyt versehen worden ist, daß das Polymer in einem Lösungsmittel gelöst wurde, daß die so hergestellte Lösung auf das elektrochrome Material aufgebracht wurde und daß das Lösungsmittel durch Verdampfen aus dem aufgebrachten Überzug entfernt wurde.1. Electrochromic device with a layer of one persistent electrochromic material that is on an electrode surface in electrical contact with a polymer electrolyte is arranged, a likewise in electrical contact with the polymer electrolyte counter-electrode and a electrical device suitable for applying electrical fields of opposite polarity to the electrodes, characterized in that the device has been provided with the polymeric electrolyte in that the polymer was dissolved in a solvent, so that the solution thus prepared was applied to the electrochromic material and that the solvent was removed from the applied coating by evaporation. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrochrome Material Wolframoxid (WO3) ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the electrochromic material is tungsten oxide (WO 3 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbringen des polymeren Elektrolyts ein Verfahren angewendet wurde, das aus der Gruppe gewählt wurde, zu der das Schleuderverfahren, das Tauchverfahren, das Aufwalzverfahren und das Spritzverfahren gehören.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that a method for applying the polymeric electrolyte was used, which was chosen from the group to which the centrifugal process, the dipping process, the roll-on process and the spraying process. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der polymere Elektrolyt mit Hilfe des Schleuderverfahrens in Form eines Überzugs aufgebracht worden ist.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the polymer electrolyte with the aid of the centrifugal process has been applied in the form of a coating. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein lösliches Polymer oder Copolymer ist, das saure oder basische Gruppen enthält.5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the polymer is a soluble polymer or copolymer, which contains acidic or basic groups. 909816/0752909816/0752 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den genannten Gruppen um saure Gruppen handelt. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that said groups are acidic groups. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den sauren Gruppen um -SO3II-Gruppen handelt7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the acidic groups are -SO 3 II groups S. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein Polystyrolsulfonsäurepolymer ist.S. Device according to claim 1, characterized in that the polymer is a polystyrene sulfonic acid polymer. 909816/0752909816/0752
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